การถ่ายโอนความร้อน Heat transfer.

การถ่ายโอนความร้อน Heat transfer.

คำถามประจำบทเรียน • พลังงานความร้อนสามารถถ่ายโอนจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งได้จริงหรือ • การถ่ายโอนความร้อน มีการถ่ายโอนจากที่ใด ไปสู่ที่ใด และจะหยุดการถ่ายโอนเมื่อใด • การถ่ายโอนความร้อนเกิดขึ้นได้กี่วิธี แต่ละวิธีแตกต่างกันอย่างไร • ในชีวิตประจำวันมีการถ่ายโอนความร้อนในกิจกรรมใดบ้าง อย่างไร • เราจะนำความรู้เรื่อง การถ่ายโอนความร้อนไปใช้แก้ปัญหาอะไรได้บ้าง

การนำความร้อน • เป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านของแข็ง จากอนุภาคหนึ่งไปสู่อีกอนุภาคหนึ่งซึ่งอยู่ติดกันไป เรื่อยๆ จากอุณหภูมิสูงไปสู่อุณหภูมิต่ำ

วิธีการนำความร้อน • ความร้อนเคลื่อนที่จากที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า โดยโมเลกุลที่ได้รับความร้อนจะสั่นสะเทือนไปชนกับโมเลกุลที่อยู่ข้างเคียงต่อกันไปเรื่อยๆ

การนำความร้อนคือการถ่ายโอนความร้อนจากที่ที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่ที่ที่มีอุณหภูมิต่ำโดยโมเลกุลที่ได้รับความร้อนจะสั่นสะเทือนไปชนกับโมเลกุลที่อยู่ข้างเคียงต่อกันไปเรื่อยๆการนำความร้อนคือการถ่ายโอนความร้อนจากที่ที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่ที่ที่มีอุณหภูมิต่ำโดยโมเลกุลที่ได้รับความร้อนจะสั่นสะเทือนไปชนกับโมเลกุลที่อยู่ข้างเคียงต่อกันไปเรื่อยๆ

ตัวอย่างการนำความร้อนตัวอย่างการนำความร้อน เช่น • การจับด้ามช้อนที่จุ่มอยู่น้ำร้อน เราจะรู้สึกร้อนที่มือ • แผ่นโลหะพื้นเตารีดถ่ายโอนความร้อนจากเตารีดสู่เนื้อผ้า • แผ่นหลังคาสังกะสีกลางแดดร้อนทั้งด้านนอกและด้านใน

สารที่นำความร้อนได้ดี เรียกว่า ตัวนำความร้อน โลหะต่างๆเช่น เงิน อลูมิเนียม ทองแดง เหล็ก และกราไฟต์(ไม่ใช่โลหะ) เป็นตัวนำความร้อนได้ดี โลหะที่นำความร้อนได้ดีที่สุดคือ เงิน รองลงมาคือ อลูมิเนียม ทองแดง และเหล็ก ตามลำดับ

ตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากตัวนำความร้อนในชีวิตประจำวันตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากตัวนำความร้อนในชีวิตประจำวัน • การใช้อลูมิเนียม เหล็กกล้า มาทำภาชนะสำหรับใช้หุงต้มอาหาร • การใช้แผ่นโลหะทำพื้นเตารีด ให้นักเรียนเพิ่มตัวอย่างอื่นๆและเขียนลงในสมุด

สารที่นำความร้อนได้ไม่ดี เรียกว่า ฉนวนความร้อน สารใดบ้างในชีวิตประจำวันที่นักเรียนพบว่าเป็นฉนวน ตอบ.......................................

ตัวอย่างการใช้ฉนวนความร้อนในชีวิตประจำวันตัวอย่างการใช้ฉนวนความร้อนในชีวิตประจำวัน • ใช้ผ้าช่วยในการหยิบจับภาชนะร้อนๆ • ผ้าห่มนอนช่วยป้องกันการถ่ายโอนความร้อนจากร่างกายไปสู่สิ่งแวดล้อมจึงทำให้ร่างกายอบอุ่น • ภาชนะกระเบื้องถ่ายโอนความร้อนได้ไม่ดี ช่วยให้ความร้อนจากอาหารถ่ายโอนไปสู่สิ่งแวดล้อมช้า อาหารจึงร้อนได้อยู่นาน ให้นักเรียนเพิ่มตัวอย่างอื่นๆและเขียนลงในสมุด

กระติกน้ำร้อน สร้างขึ้นโดยใช้ความรู้เรื่องการถ่ายโอนความร้อน สุญญากาศ ช่วยรักษาระดับ อุณหภูมิของของเหลวได้ เนื่องจากสุญญากาศเป็นฉนวน ความร้อนที่ดี การฉาบผิวด้วยเงิน ช่วยป้องกัน การแผ่รังสีความร้อน

การพาความร้อน • การถ่ายโอนความร้อนผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือแก๊สโดยที่ของเหลวหรือแก๊สส่วนที่ได้รับความร้อนจะเคลื่อนที่พาความร้อนไปด้วย

การพาความร้อนของน้ำ • เมื่อน้ำส่วนล่างได้รับความร้อนจากไฟจะมีความหนาแน่นน้อยลงและลอยขึ้นสู่ด้านบน น้ำส่วนบนซึ่งเย็นจึงมีความหนาแน่นมากกว่าลงมาแทนที่และเมื่อได้รับความร้อน น้ำที่ร้อนก็จะลอยขึ้นสู่ด้านบน การพาความร้อนของน้ำในมหาสมุทร

การพาความร้อนของอากาศการพาความร้อนของอากาศ • อากาศร้อนมีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยสูงขึ้น และอากาศเย็นซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าเคลื่อนเข้ามาแทนที่

ถ้าใช้ไฟลนที่ด้านบนของหลอดทดลอง นักเรียนคิดว่า...ก้อนน้ำแข็งจะละลายเร็วขึ้นหรือไม่ เพราะเหตุใด ก้อนน้ำแข็ง

ตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากการพาความร้อนตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากการพาความร้อน

การแผ่รังสี • การแผ่รังสี คือการถ่ายโอนความร้อนโดยไม่ต้องผ่านตัวกลางใดๆ เช่น ความร้อนที่เกิดจากดวงอาทิตย์ถือเป็นความร้อนที่เกิดจากการถ่ายโอนความร้อนโดยการแผ่รังสี

ตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากตัวอย่างการใช้ประโยชน์จาก การแผ่รังสี

ในภาพนี้มีการถ่ายโอนความร้อนอย่างไรในภาพนี้มีการถ่ายโอนความร้อนอย่างไร

ลูกศรในภาพนี้แสดงการถ่ายโอนความร้อนอย่างไรลูกศรในภาพนี้แสดงการถ่ายโอนความร้อนอย่างไร

กิจกรรม 1 อย่างอาจมีการถ่ายโอนความร้อนร่วมกันทั้ง 3 วิธี การแผ่รังสีจากเปลวไฟทำให้เกิดความร้อนที่ก้นหม้อน้ำด้านนอก โลหะทำให้เกิดการนำความร้อนเข้าสู่ภายในหม้อ ทำให้น้ำที่อยู่เบื้องล่างร้อนและขยายตัว ความหนาแน่นต่ำจึงลอยขึ้นสู่ข้างบน ทำให้น้ำเย็นที่อยู่ด้านบนซึ่งมีความหนาแน่นสูงเคลื่อนตัวลงมาแทนที่ เมื่อน้ำเย็นเคลื่อนลงมาได้รับความร้อนจากเบื้องล่าง ก็จะลอยสู่ด้านบนอีก เป็นการพาความร้อนและวนอยู่อย่างนี้น้ำจึงร้อนอย่างทั่วถึงภายในหม้อ

ภาพต่อไปนี้ มีการถ่ายโอนความร้อนแบบใดบ้าง

ฝาอบไฟฟ้า ใช้หลักการถ่ายโอนความร้อนแบบใด

บ้านหลังนี้ ใช้หลักการถ่ายโอนความร้อนแบบใด

การถ่ายโอนความร้อนที่ช่วยให้ไข่ดาวสุก มีกี่วิธีอะไรบ้าง

ท้าสมอง ประลองความคิด • คิดนำความรู้เรื่อง “ตัวนำความร้อน” ไปใช้ประโยชน์ • คิดนำความรู้เรื่อง “ฉนวน” ไปใช้ประโยชน์ • คิดนำความรู้เรื่อง “การพาความร้อน” ไปใช้ประโยชน์ • คิดนำความรู้เรื่อง “การแผ่รังสี” ไปใช้ประโยชน์ ให้นักเรียนใช้บันไดแก้ปัญหา 5 ขั้น

เสนอวิธีแก้ปัญหา บันไดแก้ปัญหา 5 ขั้น นำปัญหา เชื่อมโยง/อ้างอิงหลักการ เขียนรายละเอียด เกี่ยวกับปัญหานั้น เลือกกิจกรรมที่เป็นปัญหา มา 1 กิจกรรม สำรวจกิจกรรม ในชีวิตประจำวัน

ตัวอย่างการแก้ปัญหาโดยใช้บันได 5 ขั้น

เสนอวิธีแก้ปัญหา เทแกงจืดใส่ลงในชามกระเบื้องเซรามิกและปิดฝาเพื่อป้องกันการพาความร้อนทันทีและกระเบื้องเป็นฉนวน บันไดแก้ปัญหา 5 ขั้น เชื่อมโยง/อ้างอิงหลักการ ความร้อนจากน้ำแกงส่วนใหญ่ถ่ายโอนสู่อากาศโดยมีอากาศเป็นตัวพาความร้อน และการนำความร้อนโดยหม้ออลูมิเนียม รายละเอียดเกี่ยวกับปัญหา ในฤดูหนาวเมื่อต้มจืดสุกแล้ว ระหว่างรอรับประทานแกงเย็นเร็วมาก ต้องเอาไปอุ่นซ้ำ เลือกกิจกรรมที่เป็นปัญหา การทำอาหาร กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนความร้อน มีดังนี้ ทำอาหาร รับประทานอาหาร นอนหลับ พักผ่อนอยู่ในบ้าน

ให้นักเรียนศึกษาตัวอย่างและคิดแก้ปัญหาโดยใช้บันได 5 ขั้นมา 1 เรื่อง

เอาข้อสอบจากไฟล์มาลง พร้อมเฉลย ทดสอบหลังเรียน

การถ่ายโอนความร้อน Heat transfer.